Geschiedenis van staal

Deel 2. De uitvinding zelf.

Staal is een verzamelnaam voor alle mengsels van ijzer en houtskool (koolstof). Hierbij maakt de koolstof maximaal 1,9% uit van het mengsel. Het maken van goed staal is een lange tijd erg moeilijk geweest. IJzer wordt al 4000 jaar gebruikt door mensen. Het eerst maakte men ijzer in 1500 v. Chr. Dat gebeurde in Klein-Aziё in laagovens. Klein-Aziё is een schiereiland aan het westen van Azië (nu Turkije genoemd). Laagovens zijn ovens waarin om de beurt ijzer en daarna houtskool werden opgestapeld. Door middel van blaasbalgen(een luchtpomp met een geplooide leren zak) werd daar voorverwarmde lucht in geblazen waardoor de houtskool(koolstof) ging branden. Daardoor ontstond er koolstofmonoxide (een verbinding tussen koolstof en zuurstof). De temperaturen van de laagovens waren te laag om het ijzer goed te laten smelten. Dit had als gevolgen dat het ijzer niet gescheiden werd met de resten van het erts(slak), en dat het ook niets opnam van de koolstof. Het eindproduct was dus buigzaam maar zacht. Ook wel koolstofloze ijzer met heel veel slak. Een lange tijd was deze aanpak een groot geheim van het Hettische rijk.
Maar na de val van dit rijk verspreide deze aanpak naar de andere delen van de wereld.


Pas veel later werden de hoogovens uitgevonden.  Dit was een hoogstaande oven, die ongeveer het zelfde werkte als de laagovens. Het enige verschil was dat de hoogoven tot een hogere temperatuur kon komen als de laagoven, daardoor smolt het ijzer in deze ovens wel. Doordat dit ijzer zo goed smolt kon je het gemakkelijk onder de oven aftappen. Dit ijzer was nu dan wel slakvrij, maar er was te veel koolstof in opgelost, ongeveer 4% terwijl een goed stuk staal maar 0.5% tot 2% koolstof bevat. Dit was maar voor een paar toepassingen geschikt. Maar het was niet geschikt voor het maken van zwaarden en maken van snel bewegende machine onderdelen. Om van dat slechte staal wel goed staal te maken moest je eerst een lange tijd met een hamer er op hameren zodat het grootste deel van de koolstof kon verbranden aan de lucht. IJzer was toen een heel erg duur product, doordat het proces om ijzer te maken altijd heel erg veel werk is geweest.
Pas de laatste 200 jaar zijn er veel verbeteringen bij gekomen.

- Men is er in geslaagd het koolstofgehalte lager te maken zodat het makkelijker was om het ijzer te bewerken.
- Men ging cokes gebruiken in plaats van houtskool (cokes zijn een destillatie van steenkool)
- Ze vonden een manier uit waardoor het veel gemakkelijker werd om goed ijzer te maken.

Het eerste ijzer werd samengesteld door de Hettieten. Dat is een antiek volk dat Indo-Europees sprak (verouderde benaming: Indogermaans). Dit antieke volk stichtte een koninkrijk rond de stad hattusa (nu Bogazköy in Noord-Centraal Turkije).